摘 要

本次毕业设计是综合办公楼设计，为三跨六层钢筋混凝土框架结构。本设计主要对结构方案中轴线4框架进行结构设计与计算，计算书主要包括以下几部分的内容：结构选型与布置、计算简图及荷载计算、框架内力计算、框架内力组合、框架梁柱截面设计、楼梯结构设计、楼面板设计、桩基础设计、pkpm验算。

结构设计是在建筑物初步设计的基础上确定结构方案。根据任务书给出的抗震方面的要求以及场地地质条件，进行结构布置。选取一榀主要横向结构框架，考虑恒荷载，活荷载，风荷载，地震荷载和它们的组合作用进行结构设计计算，得出构件的尺寸与配筋，最后绘制成图纸。

关键词：框架结构 混凝土 结构设计 配筋

Abstract
The graduation design is a comprehensive office design for three-span six-story reinforced concrete frame structure. This design mainly carries on the structural design and the computation to the structure plan central axis 4 frame,the calculation book mainly includes the following contents: structural selection and layout, calculation diagram and load calculation, internal force calculation of the frame, internal force combination of the frame, beam-column section design of the frame, stair structural design, floor slab design, pile foundation design and PKPM checking calculation.

Structural design is to determine the structural scheme based on the preliminary design of buildings. Carry out structural arrangement according to the seismic requirements given in the task book and the site geological conditions. Selecting a main transverse structural frame, considering the constant load, live load, wind load, seismic load and their combination, the structural design and calculation are carried out, the size and reinforcement of components are obtained, and finally drawings are drawn.

Keywords: frame structure; Concrete; Architecture design; Reinforcement

目录

第一章 结构选型与布置 1

1.1 工程概况及设计资料 1

1.1.1 工程概况 1

1.1.2 设计资料 1

l.2 结构选型与结构布置 2

1.2.1 结构选型 2

第二章 计算简图及荷载计算 4

2.1确定计算简图 4

2.2 构件材料的选择 5

2.3 梁、柱截面尺寸 5

2.3.2 梁截面尺寸选择 6

2.3.3 楼板厚度初选 6

2.4 荷载计算 6

2.4.1屋面横梁竖向线荷载标准值 6

2.4.2楼面横梁竖向线荷载标准值 8

2.4.3屋面框架梁节点集中荷载标准值 9

2.4.4楼面框架梁节点集中荷载标准值 10

2.4.5风荷载 11

2.4.6地震作用 12

2.4.7地震作用计算 14

第三章 框架内力计算 17

3.1横载作用下的框架内力 17

3.1.1弯矩分配系数 18

3.1.2杆件固端弯矩 20

3.1.3 活载作用下的框架内力 24

3.1.4 风荷载作用下内力计算 34

3.1.5 地震作用下横向框架的内力计算 36

第四章 框架内力组合 41

4.1弯矩调幅 41

4.2例题计算 42

5.1 基本理论 51

5.2 例题计算 52

第六章 楼梯结构设计计算 61

6.1 梯段板计算 61

6.1.1. 荷载计算 62

6.1.2. 内力计算 62

6.1.3. 配筋计算 62

6.2 休息平台板计算 63

6.2.1. 荷载计算 63

6.2.2. 内力计算 63

6.3梯段梁TL1计算 64

6.3.1. 荷载计算 64

6.3.2. 内力计算 64

6.3.3. 配筋计算 64

第七章 现浇楼面板设计 65

7.1 设计资料 65

7.2求支座中点最大弯矩 66

7.3 楼面板的计算 67

7.3.1 A区格 67

7.3.2 B区格 68

7.3.3 C区格 68

7.3.4 D区格 69

第八章 桩基础设计 71

8.1确定桩基持力层 71

8.1.1设计资料 71

8.1.2确定桩型和承台埋深 72

8.2确定桩数和承台尺寸 72

8.2.1荷载计算 72

8.2.2单桩竖向承载力计算 73

8.2.3初选桩数 74

8.2.4初选承台尺寸 74

8.3基桩验算 74

8.3.1基桩竖向承载力验算 74

8.3.2桩端处承载力验算 75

8.3.3地基沉降验算 75

8.4承台设计计算 77

8.4.1荷载设计值 77

8.4.2承台抗冲切验算 77

8.4.3承台抗弯验算 78

附录： 80

第一章 结构选型与布置

1.1 工程概况及设计资料

1.1.1 工程概况

本工程为实际应用课题，地点在江苏省常州市，为常州某商务办公楼。结构为三跨六层钢筋混凝土框架，建筑平面呈矩形，层高均为3.6 m，建筑场地长宽约40m×16m，建筑面积约3900m²。应业主要求，需配置一部电梯。

1.1.2 设计资料

1、气象资料

基本风压：0.40kN/m² ，地面粗糙度为C类；

基本雪压：0.35kN/m²

2、工程地质资料

抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，属抗震设计地震分组第一组；场地土类别为Ⅱ类。根据工程地质勘测报告，稳定地下水位位于地表下0.6m-2.0m，对混凝土以及混凝土结构中钢筋具有微腐蚀性。现场土质较为复杂，主要以J98勘探情况为主要依据。根据报告显示，土层主要为素填土（填龄大于十年）、粉质黏土以及强风化闪长岩。

3、抗震设防烈度

本工程为办公楼建筑，抗震设防类别为丙类。抗震设防烈度为7度，设计基本地震加速度值为0.1g，属抗震设计地震分组第一组。结构安全等级为三级，框架抗震等级为三级。

4.荷载资料

(1)楼面活载:查《建筑结构荷载规范》 GB5009-200l,办公区域部分活荷载标准值为 2.5kN/m²；走廊部分活荷载标准值为 3.5kN/m²。

(2)屋面:上人屋面活荷载标准值取2.0kN/m²；不上人屋面活荷载标准值为 0.7kN/m²。

(3)屋面构造

a.20厚1：2.5水泥砂浆（铺设钢丝网片）保护层，表面抹光压平

b.防水卷材防水层

c. 20厚1：2.5水泥砂浆找平层

d.75厚挤塑板保温层

e.至少30厚泡沫混凝土找坡层

(4)楼面构造

a.20mm厚1：2水泥砂浆面层

b.20mm厚1：3水泥砂浆找平层

c.15mm厚低筋石灰平顶

(5)材料重度

钢筋混凝土25KN/m³、防水卷材0.4KN/m³、水泥砂浆20KN/m³、普通砖18KN/m³、挤塑板0.5KN/m³、泡沫混凝土6KN/m³、钢窗重0.4KN/m²。

l.2 结构选型与结构布置

1.2.1 结构选型

本工程为办公楼，要满足办公楼的相关的要求，选用钢筋混凝土框架结构。

1.2.2 结构布置

按设计住务书的要求, 考虑到建筑的使用功能和结构的经挤性, 本工程柱网布置方式如下图所示。根据建筑设计方案, 为满足房间分割要求以及合理设置楼板的经济跨度, 本工程楼面需设置次梁 。

图1-1 标准层柱网图

本工程地质条件良好,房屋沿高度方向无错层,房屋各部分的刚度、高度及重量相差不大,所以本工程可不设置沉降缝。本工程长40.8m, 小于现浇钢筋混凝土框架结构应设置伸缩缝的最大间距55m, 故可不设伸缩缝。本工程建设场地和地基条件较好,荷裁分布均匀。根据地质资料上层土层承载力较差，适宜做地基持力层的土层深度较深，故本建筑采用桩基础。

施工方案采用梁、板、柱整体现浇方案，楼梯采用整体现浇板式楼梯，基础采用桩基承台基础。

第二章 计算简图及荷载计算

2.1确定计算简图
根据结构平面布置图，选定具有代表性的④轴线作为计算单元。框架梁柱节点为刚接，框架柱与基础固结；各杆件用轴线定位，框架梁跨度取柱子轴线之间的距离；本工程采用桩基承台基础，根据地质资料初步假定基础顶面到室外地坪的距离为450mm，则底层柱子的计算高度h1=3.6 2.1-0.5=5.2m，取底层柱高为5.2m，其余各层柱高取该层层高，即h2~h6=3.6m。由此确定该榀框架的计算简

图如图2-1所示。

图2-1 计算简图

2.2 构件材料的选择

混凝土：梁、柱、板、基础均采用C30混凝土（fc=14.3N/mm^2,ft=1.43N/mm^2)。
钢筋：受力钢筋选用HRB400钢筋，箍筋采用HRB335钢筋。

2.3 梁、柱截面尺寸
2.3.1框架柱截面估算
因为抗震等级为三级，所以柱轴压比取0.85.

因为

所以中柱取600X600边柱取600X600

2.3.2 梁截面尺寸选择

梁的截面尺寸在选取时应注意，截面宽度不小于200mm，截面高宽比不大于4，净跨与截面高度之比不小于4。梁截面可按下面方法计算。

主梁：h=（1/12~1/8）l=542~813 h=600mm

b= (1/3.5~1/2)h=172~300 b=300mm

次梁：h= (1/18~1/15)l=361~500 h=450mm

b= (1/3.5~1/2)h=128~225 b=200mm

2.3.3 楼板厚度初选
本工程楼板为现浇板，板厚按h≥L/50选取，取为120mm。

2.4 荷载计算
计算书以5轴线横向框架为计算分析对象，荷载计算简图见图2-2。

图2-2 荷载计算简图

2.4.1屋面横梁竖向线荷载标准值

1.永久荷载（图2-2a）

屋面恒荷载标准值

20mm厚1：2.5水泥砂浆保护层 0.02×20=0.4KN/m²防水卷材防水层 0.4KN/m²

20mm厚1：2.5水泥砂浆找平层 0.02×20=0.4KN/m²

75mm厚挤塑板保温层 0.075×0.5=0.0375KN/m²

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